Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

METALES Y ALEACIONES FERROSAS

No description
by

Sebastián TJ

on 8 November 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of METALES Y ALEACIONES FERROSAS

DIEGO ALVAREZ ANAYA
LEONES BURGOS AGAMEZ
SEBASTIAN TRESPALACIOS JARAMILLO
ANA MARSIGLIA MONTALVO

LOS METALES
Generalidades
Propiedades
Tratamientos

EL HIERRO
Material fundamental en la rama de los metales.

¿Por qué?

¿Qué lo hace tan atractivo?

DIAGRAMA HIERRO-CARBONO (Fe-C)
MATERIALES FERROSOS O FÉRRICOS
Los metales ferrosos o férricos son los que contienen, como elemento base, el hierro (Fe). El hierro técnicamente puro es un material metálico magnético, de color blanco azulado, dúctil y maleable. Su punto de fusión es de aproximadamente 1.535 °C, aunque disminuye cuando se encuentra aleado con carbono (por ejemplo, la aleación con 4,3% de carbono funde a 1.145 °C). Su densidad es 7,87 g/cm3. Es un buen conductor del calor y de la electricidad.
Existen cuatro variedades alotrópicas (diferentes tipos de estructuras) del hierro, estables en determinados intervalos de temperatura, y que condicionan sus propiedades; en especial, el contenido de carbono con el que es posible alearlo.
GRACIAS
METALES Y ALEACIONES FERROSAS
← LA FE Y EL PERDÓN, SEGUIR A JESÚS →DE HIERRO A ACERO

«Además preparó hierro en abundancia para los clavos de las puertas y para las grapas; también una inmensa cantidad de bronce» (I Crónicas 22:3).El hierro es un metal asombroso. Como habrás notado, el hierro está por todas partes. De hecho, gran parte de la tierra está compuesta de hierro.El hierro se puede combinar con otros elementos para crear materiales que son muy útiles. Uno de esos materiales es el acero. Cuando el hierro es mezclado con los elementos necesarios y calentado a la temperatura ideal, obtenemos acero. El acero es un metal muy duro y resistente con el que se fabrican, entre otras cosas, vehículos. El hierro es muy bueno y útil, pero el acero le gana con ventaja.Dios ha hecho de nosotros personas muy especiales, pero al igual que el hierro, necesitamos algo adicional que haga de nosotros las mejores personas posibles. ¡Necesitamos a Dios! Lo necesitamos para tomar decisiones correctas en nuestra vida. Lo necesitamos para poder superar de manera victoriosa los momentos difíciles. Sin Dios, sería imposible alcanzar la eternidad en el cielo. Permite que él te convierta en un cristiano fuerte como el acero en este mundo antiguo y debilitado.
MINERALES DE OBTENCIóN DEL HIERRO
RELACIÓN HIERRO - CARBONO
TRATAMIENTOS TÉRMICOS
Hematita 77% de hierro
Magnetita 72.2% de hierro
Siderita 48.3% de hierro
Limonita 60 a 65% de hierro
Taconita 15% de hierro
Pirita 46 a 52% de hierro
Gran parte de los materiales utilizados en nuestro entorno están basados como parte esencial de estos de compuestos.

De esta relación surgen los denominados
ACEROS
.
TIPOS DE METALES FERROSOS
El hierro industrialmente puro carece de buenas propiedades mecánicas; por ello, se utiliza aleado con carbono, o con carbono y otros metales.
HIERRO INDUSTRIAL
Cuando el contenido en carbono es menor del 0,03%.
FUNDICIÓN
El porcentaje de carbono está comprendido entre el 1,67 y el 6,67%.
ACEROS
Cuando el contenido en carbono está comprendido entre el 0,03 y el 1,67%.
TRATAMIENTOS TÉRMICOS SIMPLES

TRATAMIENTOS TÉRMICOS ISOTÉRMICOS

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE TEMPLADO Y REVENIDO

ALEACIONES
Se trata de una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. Se puede observar que las aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado elemental (estado de oxidación nulo), por ejemplo Fe, Al, Cu, Pb. Pueden contener algunos elementos no metálicos por ejemplo P, C, Si, S, As.
COMPOSICIÓN
Esta clasificación tiene en cuenta cual es el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones ferrosas, aleaciones base cobre, etc.).
NÚMERO DE ELEMENTOS
Atendiendo a este criterio se pueden distinguir aleaciones binarias como el cuproníquel, ternarias (alpaca)...
hay aleaciones en las que intervienen un elevado número de elementos químicos, si bien en pequeñas cantidades.
ACEROS SIMPLES
Los aceros simples, se denominan también aceros al carbono porque no contienen ningún otro componente excepto a nivel de impurezas.

Aceros de bajo carbono
(0.02<%C<0.3)
Aceros de medio carbono
(0.3<%C<0.65)
Aceros de alto carbono
(%C>0.8)
ACEROS ALEADOS
ACEROS INOXIDABLES
Son básicamente aleaciones Fe-Cr ó Fe-Cr-Ni con un contenido de al menos 10% de cromo y el menor contenido posible de carbono y que poseen una buena resistencia a la corrosión y a la oxidación conferida por una capa de óxido de cromo que se forma sobre su superficie y que origina la pasivación de ésta.

Aceros inoxidables martensíticos
Aceros inoxidables ferríticos y
Aceros inoxidables austeníticos
TRATAMIENTOS TÉRMICOS
TRATAMIENTOS TÉRMICOS SIMPLES
Entre estos tenemos:

Recocido intermedio
Recocido completo y normalizado
Esferoidización
TRATAMIENTOS ISOTÉRMICOS
Consisten en el calentamiento y enfriamiento graduado del acero hasta la temperatura de austenitizacion
Existen 3 diferentes métodos de esferoidización
Se realiza a una temperatura de 30º C por debajo de los 727ºC
Calentar y enfriar alternadamente por encima y por debajo de los 727ºC
Calentar por encima de los 727ºC y dejar enfriar en un horno
REVENIDO EN LA FASE AUSTENÍTICA Y RECOCIDO ISOTÉRMICO

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE TEMPLADO Y REVENIDO
Este tratamiento térmico consta de varios procesos como:
AUSTENITA RETENIDA
Es la austenita que queda atrapada en la estructura, no logra transformarse en martensita durante el tratamiento de templado en razón de la expansión volumétrica asociada con la reacción.
ESFUERZOS RESIDUALES Y AGRIETAMIENTOS
Los esfuerzos residuales se crean con el cambio de volumen, si estos esfuerzos rebasan el límite elástico aparecen grietas de templado, el fin de esto es transformar la austenita en martensita.
¿ Que es templado ?
Tratamiento térmico que busca un equilibrio entre dureza y tenacidad.
RAPIDEZ DE TEMPLADO
Templabilidad
PROCESO SIDERúRGICO
Se conoce con el nombre de proceso siderúrgico al conjunto de operaciones que es preciso realizar para llegar a obtener un metal férreo (aleación de hierro) de unas determinadas características.
El proceso siderúrgico abarca desde la extracción del mineral de hierro en las minas hasta la fabricación final de un producto comercial.
Obtención del mineral de hierro
El hierro es uno de los metales más abundantes en la naturaleza . Sin embargo, rara vez se encuentra en estado puro, sino en forma de óxidos, carbonatos o sulfuros.
Obtención del carbón de coque.
• Combustible.
• Reductor de los óxidos de hierro.

Se obtiene a partir de carbones de hulla con un bajo contenido en azufre y cenizas; son las llamadas hullas grasas y semigrasas, que poseen un contenido en materias volátiles de entre el 22 y el 30%.
Obtención del arrabio (alto horno).
El alto horno es un recipiente de acero recubierto por un material refractario y constituido por dos troncos de cono unidos por sus bases. En él se produce la reducción del mineral de hierro, para lo cual se introducen en su interior los siguientes materiales:
•Carbón de coque
•Apartadores de hierro
•Fuel.
• Fundentes
• Aire caliente
• Escoria.
• Gas de alto horno.
• Tragante.
• Cuba.
• Vientre.
• Etalajes.
• Crisol.
Sinterización del mineral de hierro.
El objetivo de la sinterización del mineral de hierro es lograr un material poroso, de forma que el tamaño de los granos que se introduzcan posteriormente en el alto horno ofrezca una alta permeabilidad a los gases.
Transformación del arrabio en acero.
Las aleaciones hierro-carbono, de acuerdo con su contenido en este último elemento, se denominan:
• Hierro puro, si contienen menos del 0,03% de carbono.
• Acero, si la proporción de carbono está comprendida entre 0,03 y 1,67%.
• Fundición, si su contenido en carbono se sitúa en el intervalo 1,67 al 6,67%.
la transformación del arrabio en acero se lleva a cabo en un recipiente llamado convertidor, y se realiza suministrando oxígeno al arrabio líquido, de manera que se verifique la combustión del exceso de carbono.
El arrabio se transporta en torpedos desde el alto horno hasta la acería, en las proximidades del convertidor y, mediante un recipiente denominado cuchara, se vierte en él todo su contenido. Además del arrabio, también se introducen en el convertidor:
• Chatarra, que actúa como refrigerante al absorber calor en su fusión.
• Fundentes,
En el convertidor se obtienen como productos finales:
• Acero líquido, que será transportado por medio de otra cuchara hacia las siguientes etapas del proceso siderúrgico (metalurgia secundaria).
• Escoria, que se utiliza fundamentalmente como firme de carreteras y, mezclada con dolomía, para regular el pH de los campos de cultivo.
• Gases, que se aprovechan debido a su poder calorífico.
Metalurgia secundaria.
La función de la metalurgia secundaria consiste en modificar la composición del acero para acomodarlo a unas determinadas necesidades. Para ello, se le somete a uno o varios de los siguientes tratamientos:
• Ajuste de la composición.
• Desulfuración.
• Desgasificación.
• Calentamiento.
Colada convencional.
La función de la colada convencional es trasvasar el acero, procedente del proceso de metalurgia secundaria, o del convertidor si no ha sido necesario ajustar su composición, a unos moldes o lingoteras de forma troncopiramidal para su solidificación.
El acero contenido en una cuchara se pasa a las lingoteras a través de un orificio (llamado buza) practicado en el fondo de la cuchara. El proceso se puede realizar de dos formas:
• Colada directa. Se llenan las lingoteras sucesivamente, una tras otra.
• Colada en sifón. Todas las lingoteras se llenan simultáneamente, pues el contenido de la cuchara se vierte en un bebedero y, a través de un sistema de vasos comunicantes, el acero pasa a las lingoteras.
Colada continua.
El acero se trasvasa desde la cuchara a una artesa, que actúa como depósito regulador; de ésta se le hace pasar a través de un molde refrigerado, de tal forma que su parte exterior se solidifica y es capaz de soportar la presión interior del líquido. Una vez fuera del molde, se continúa la refrigeración inyectando chorros de agua al acero, y el espesor solidificado aumenta hasta la obtención de un producto sólido.
De las máquinas de colada continua se obtienen distintos productos que dependen de la forma del molde:
 Desbastes planos.
 Desbastes de sección cuadrada.
 Palanquillas de sección cuadrada.
El acero obtenido, tanto en la colada continua como en la convencional, se somete a un proceso de laminación para darle la forma y las características mecánicas necesarias. A los productos obtenidos de la colada convencional se les debe aplicar una laminación previa (desbaste) antes de continuar su manipulación, conforme se indicó anteriormente.
Laminación del acero en caliente.
laminación en frío
A diferencia de todas las anteriores realizadas en caliente, la laminación en frío se verifica a temperatura ambiente. Se utiliza cuando el espesor de la chapa requerido es muy pequeño y además se precisa un buen acabado superficial.
Decapado.
Las bobinas laminadas en caliente salen con una capa de óxido superficial (cascarilla), que es preciso eliminar antes de la laminación en frío para que no se produzcan defectos superficiales importantes en la chapa.
Recubrimientos de los aceros.
Los aceros presentan una fuerte tendencia a la oxidación; por ello es preciso recubrirlos con metales protectores. Este recubrimiento se realiza mediante dos sistemas.
• Recubrimiento por inmersión.
• Recubrimiento por electrólisis.
Temperizado.
Recocido.
La laminación en frío produce cambios notables en la estructura interna del acero y, como consecuencia de ello, su capacidad de deformación se hace muy pequeña.
Para regenerar de nuevo la estructura interna del acero se le somete a un proceso de recocido, que consiste en calentar el material, mantenerlo a temperatura elevada durante cierto tiempo y enfriarlo luego controladamente.
Existen dos sistemas de recocido:
• Recocido en campana.
• Recocido continuo.
Una vez recocido el acero, su dureza disminuye notablemente; por ello es preciso someterlo a un proceso de temperizado, con objeto de comunicarle una cierta dureza superficial. El proceso consiste, simple-mente, en pasar la chapa por un tren de laminación especial en el que se reduce su espesor en una pequeña proporción.
ACEROS PARA LAS HERRAMIENTAS
Son otro grupo importante de aceros y como su nombre lo indica se utilizan fundamentalmente para la fabricación de herramientas que se utilizan para darle forma a otros materiales.

Aceros al carbono
Aceros rápidos
Aceros indeformables
Aceros al corte no rápidos
Los aceros aleados son aceros simples a los que se les agrega de manera intencional ciertos elementos de aleación, entre los que se pueden mencionar a los siguientes: cromo, molibdeno, níquel, tungsteno, vanadio, silicio, manganeso, etc., debiendo ser la suma de todos los elementos antes mencionados menor o igual al 5 %.
MINERALES DE OBTENCION DEL HIERRO
Full transcript